ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Теломераза – фермент, достраивающий концевые участки хромосом – теломеры, содержит два основных компонента: теломеразную обратную транскриптазу и теломеразную РНК. Теломеразная РНК содержит участок, служащий матрицей для синтеза теломер, а также является структурным каркасом фермента. Теломераза активна в половых, стволовых, эмбриональных, а также раковых клетках, и ее активность обусловлена появлением теломеразной обратной транскриптазы, тогда как теломеразная РНК присутствует в большинстве типов клеток постоянно. Непонятно, осуществляет ли теломеразная РНК альтернативные функции или ее экспрессия является неспецифической. Терминация транскрипции и биогенез теломеразной РНК человека в настоящий момент малоизучены. Известно, что в процессе транскрипции получается длинный предшественник теломеразной РНК, который должен быть процессирован. Каким образом осуществляется процессинг 3’-конца этой РНК в клетках человека неизвестно. Анализ первичной структуры предшественника теломеразной РНК человека выявил существование открытой рамки считывания, кодирующей белок, содержащий 121 аминокислоту. В ходе предварительных исследований методом МАЛДИ-масс-спектрометрии мы показали существование этого белка в клетках НЕК293Т дикого типа, т.е. выявили альтернативный механизм экспрессии гена теломеразной РНК человека. Функции нового белка, а также взаимосвязь трансляции теломеразной РНК, ее процессинга, теломеразной активности, а также статуса клеток остаются неизвестными. Альтернативный механизм экспрессии гена теломеразной РНК человека открывает новые перспективы в понимании роли теломеразной РНК в жизнедеятельности клетки. Выяснение функциональной роли нового белка, а также переключения двух механизмов экспрессии гена теломеразной РНК является новой и актуальной задачей.
Telomerase is the primary component of the machinery that maintains telomere length. This enzyme contains two core components: telomerase reverse transcriptase (TERT) and telomerase RNA (TERC). Telomerase RNA contains the template for telomere synthesis and provides a scaffold that organizes the telomerase reverse transcriptase and regulatory proteins. Telomerase is active in germ, stem and cancer cells where it works due to appearance of telomerase reverse transcriptase. However, the expression of hTERC has been observed in the majority of somatic cells regardless differential stage. The question about alternative function of hTERC or unspecific expression in the majority of cells is open now. Transcription termination and biogenesis of hTERC are unknown at this moment. It is known that primary transcript is synthesized and should be processed. The mechanism of 3’-end procession of hTERC is unknown now. The analysis of primary structure of hTERC revealed the open reading frame coding 121 aa protein. We have shown the existence of this protein in wild type HEK293T cells due to MALDI-massspectrometry analysis. So we can propose the existence of alternative mechanism of human telomerase RNA gene expression. Functions of new protein and the correlation between telomerase RNA translation, its processing and cellular status should be investigated. The alternative mechanism of telomerase RNA gene expression in human cells opens the new prospects in the understanding the role of telomerase RNA in cellular homeostasis. The research of functional role of new protein and the mechanism of switching between two mechanisms of telomerase RNA gene expression is new and actual subject.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 18 мая 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Функциональная роль белка TERP -- продукта трансляции теломеразной РНК |
Результаты этапа: Созданы и охарактеризованы клеточные линии со сниженной экспрессией теломеразной РНК человека. При помощи системы редактирования генома CRISPR/Cas9 созданы линии с мутациями в гене теломеразной РНК. Полученные линии охарактеризованы на содержание теломеразной РНК, белка hTERP. Проведен анализ активности теломеразы в полученных линиях. Выявлены анти-апоптотические свойства белка hTERP. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Функциональная роль белка hTERP -- продукта трансляции теломеразной РНК |
Результаты этапа: Проект посвящен изучению функциональной роли белка hTERP, кодируемого теломеразной РНК человека. Ранее мы продемонстрировали, что теломеразная РНК человека, считавшаяся некодирующей, является матрицей для синтеза белка, названного hTERP. Мы получили клеточные линии на основе клеток НЕК293Т с экзогенной экспрессией теломеразной РНК, а также с мутациями в последовательности hTERP. К сожалению, полного нокаута белка hTERP получить не удалось. Мы определили количество белка hTERP, теломеразной РНК и активности теломеразы в полученных клеточных линиях. Исходя из описанных в литературе данных о защитной функции теломеразной РНК в условиях индукции апоптоза, мы предположили, что это именно белок hTERP способствует повышенной жизнеспособности клеток. Для проверки этого предположения клеточные линии с экзогенной экспрессией теломеразной РНК и повышенным содержанием белка hTERP и клеточные линии с пониженным содержанием мутантной формы белка обработали доксорубицином, известным вызывающим апоптоз веществом, и оценили их выживаемость. Оказалось, что выживаемость клеток, содержащих повышенное количество hTERP, возросла на 80%, а клеток, в которых снижено количество белка hTERP, снизилась в 2 раза. Белок hTERP содержит участки гомологии белку p62, вовлеченному в регуляцию аутофагии – защитного механизма клеток. Мы проверили эффективность развития аутофагии в клетках дикого типа и клетках с мутантной формой белка hTERP. Оказалось, что мутации белка приводят к снижению эффективности развития аутофагии. Таким образом, мы можем предполагать, что белок hTERP вовлечен в регуляцию аутофагии. Выяснение какой сигнальный каскад и стадия аутофагия регулирует hTERP будет основной целью работ на следующем этапе выполнения проекта. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Функциональная роль белка hTERP -- продукта трансляции теломеразной РНК |
Результаты этапа: В отчетном году проведен анализ внеклеточной локализации hTERP. Получена клеточная линия с регулируемой суперэкспрессией hTERP, которую использовали для ко-иммунопреципитации hTERP с партнерами. Установлен предварительный спектр белков-партнеров hTERP. Анализ регуляторных каскадов, вовлеченных в функционирование клетки, позволил выявить, что повышение экспрессии hTERP приводит к активации биосинтеза белка и пролиферации клеток, а делеция белка hTERP делает клетку более чувствительной к недостатку питательных веществ, таких как глюкоза, аминокислоты, витамины и факторы роста и активирует механизм аутофагии. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".